大豆种子老化的转录组学分析

大豆种子储存过程易老化劣变,研究大豆种子老化分子机制有助于耐储藏大豆品种遗传改良。文章对不同耐储性大豆品种老化种子作转录组测序分析,结果表明,储存2~4年后,易老化大豆"JP16"和耐储型大豆"JP6"分别有1 683个和832个差异转录基因,皆以上调为主。基因功能注释显示,这些基因主要富集于碳水化合物合成、水分损失、线粒体机能改变及蛋白质降解等生物过程。另外,"JP16"响应蛋白质泛素化和脂肪酸氧化基因上调,花青素、木质素合成相关基因下调;而"JP6"响应原花青素、异黄酮合成及活性氧水平调控相关基因上调,蜡质代谢相关基因下调。大豆种子通常随储存时间延长,内部碳水化合物降解,蛋白变性,扰乱胞内水分正常代谢,加剧活性氧积累,种子老化加剧。耐储型大豆种子可通过积累蜡质、原花青素、异黄酮等保护性成分,增强对活性氧调控提高细胞壁强度和抗氧化能力,延缓老化。研究结果为利用分子手段提高大豆种子耐储性能提供参考。     

黑豆种质苗期耐荫性评价及其根系对弱光胁迫的响应

玉米-大豆复合种植是西南地区重要的生态种植模式之一,而目前耐荫型专用黑豆种质十分匮乏,黑豆的耐荫机理也尚不清楚,这严重影响了该模式的进一步推广。本研究旨在建立黑豆苗期耐荫性评价数学模型,筛选出能够判断黑豆耐荫性的有效指标,并探讨不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异,为耐荫型黑豆种质的选育及耐荫机理的阐释奠定基础。试验以23个黑豆种质为研究材料,采用盆栽试验方法,设置自然光和遮荫2个处理。在黑豆植株V3期测定株高、茎粗、下胚轴长度、叶片干重、茎干重、主茎节数、总根长、根表面积、总根体积等形态指标和光合参数、叶绿素荧光参数等生理指标。采用多元统计方法建立黑豆苗期耐荫性评价模型,并根据评价结果,关联分析不同耐荫型黑豆根系对弱光胁迫的响应差异。通过逐步回归分析建立了黑豆苗期耐荫性评价数学模型;并通过该模型,筛选出蒸腾速率、株高、叶干重、最大荧光强度和初始荧光强度等5个鉴定指标。在荫蔽条件下测定苗期黑豆的上述5个指标可实现对黑豆苗期耐荫性的综合评价。同时,对23份黑豆种质的耐荫性综合评价值D进行了聚类分析,结果表明,黑豆种质可划分为耐荫型、中度耐荫型和荫蔽敏感型3类。不同耐荫型黑豆种质的根系结构对弱光胁迫的响应程度不同,黑豆的总根长、根表面积、总根体积、根干重等根系强度指标均表现为耐荫型中度耐荫型荫蔽敏感型。这表明耐荫潜力大的黑豆根系更发达。